基于遗传算法的车间作业调度问题研究

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1、上海交通大学硕士学位论文基于遗传算法的车间作业调度问题研究摘要随着市场竞争的日益激烈，面向顾客订货的、多品种、小批量生产已经成为21世纪的主导生产模式。在这种生产环境下，如何安排生产计划、如何进行调度成为企业有效进行生产的关键问题。每个企业都在寻求更好的生产与运作管理方案，以提高企业的生产、经营和管理效率，从而提高企业的核心竞争优势。生产与运作管理的核心是车间作业调度问题能否高效地获得优化解，因此，车间调度策略一直是制造业研究的重点之一，对车间作业调度问题的研究具有重要的理论意义和现实意义。有效的调度方法与

2、优化技术的研究和应用，对于制造企业提高生产效率、降低生产成本等方面起着重要作用，越来越受到学者们的关注。本文介绍了研究车间调度问题的目的和意义，论述了研究车间调度问题的重要性，分析了对国内外车间调度问题进行研究的方法与发展现状；研究了有关车间调度问题的特点以及分类，探讨了车间作业调度问题的调度策略，回顾了研究求解车间作业调度问题的主要历程及其方法，对车间作业调度问题进行了描述与数学分析，其中，特别对基于成本的II上海交通大学硕士学位论文车间作业调度问题进行了详细分析与数学建模；详细介绍了遗传算法的基本原理、

3、处理流程、基本步骤、基本操作及其特点；将遗传算法运用到车间作业调度的实际问题中，对基于时间和成本的车间调度问题进行了仿真实验，详细介绍了仿真系统的软件实现，证明了遗传算法对于以成本优化为最终目标的调度问题的可行性和有效性。在总结全文的基础上，展望了基于成本的车间调度系统的研究方向和发展趋势。关键词：车间作业调度，遗传算法，优化，成本模型III上海交通大学硕士学位论文STUDIESONJOBSHOPSCHEDULINGPROBLEMSBASEDONGENETICALGORITHMSABSTRACTWithth

4、eincreaseinglobalcompetition,the“make-to-order”modehasbecomeamajorproductionmodelinthe21stCenturyformanufacturingwithmulti-productsandsmallsizeoforders.Tobeawinner,theadvancedplanningandschedulinghasbeenoneofthemostcriticalissuestoimprovebusinessperformanc

5、ethroughbetterproductionandmanagementforanymanufacturingenterprise.Theoptimalproductionschedulingbeingisthecoreinproductionandoperationalmanagementtomaximizebusinessperformancewithhighefficiencyandlowproductioncosts.Consequently,theresearchandthedevelopmen

6、tofadvancedplanningandschedulinghasbeenanattractivesubjectinacademicandindustrialcommunities.IV上海交通大学硕士学位论文Thisthesisbeginswithanintroductiontotheconcept,characteristics,objectivesandcriticalpositionsofjob-shopschedulingsystems.Thethesisalsogivesabriefsurv

7、eyonthecurrentdevelopmentofjob-shopschedulingmodelsandsolutions.Themajorcontributionsinthisthesisareasfollows:(1)Developacostmodelwithmultiplecomponents,suchasthecostsandlossofrevenuegeneratedbyproducttransitions,off-specproducts,work-in-process(WIP)invent

8、ory,andthepossiblepenaltyduetomissofduedeliverydate,etc.(2)Developanoptimizationsolutionwiththeapplicationofgeneticalgorithmforthecost-drivenjob-shopschedulingproblem.Theencodingofsolutionsandthedesignofgenet